正反馈的形成和破坏
来源:《太极进化主义》第1篇 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-05 | 494 次浏览 | 分享到:

正反馈有时看起来很容易形成,正反馈与负反馈之间的转变或与非反馈系统之间的转变,可能只是一个很小的变化。例如窗户的固定轴从上边缘变到下边缘,这个系统就从负反馈系统变成了正反馈系统。我原来办公室门上的窗户固定轴在下面,有一次固定杆坏了,窗户翻下来,玻璃砸得粉碎。但有时正反馈的形成条件很难具备,例如自然界用了三十多亿年的时间才达到寒武纪物种大爆发的条件。

  所有的反馈都是相互作用,但不是所有的相互作用都是反馈。如果甲和乙之间有相互作用,但甲对乙的作用不足以改变乙对甲的作用,那么这种相互作用就不是反馈。例如炎热的天气会影响沙漠的水分蒸发量,沙漠的水分蒸发量也会影响天气,但这种影响不能明显增加沙漠的降水量,所以不能称为反馈。

正反馈形成之前,系统往往受负反馈或其他机制控制,系统各种属性变化很小。正反馈形成之后的变化过程表现为一条S曲线(逻辑斯特曲线)S曲线的增长期包括迟缓期和爆发期。在爆发期,与正反馈环节相关的属性很快产生突变。突变进行到一定程度,会破坏正反馈的某些环节,从而使正反馈功能减弱或消失,进入S曲线的减速期。例如原子弹爆炸时,中子越来越多,同时轰击大量的铀235的原子核。然后铀235很快被消耗完毕,正反馈的条件被破坏,爆炸过程停止。所以,正反馈进入爆发期以后往往只能作用很短的时间,这样正反馈就可以成为负反馈中的一部分。

图1.5 S曲线(逻辑斯特曲线)

  生物的正反馈总是以这种S曲线的方式起作用。例如:人类皮肤的表皮细胞总是准备进行分裂,但是抑制因子即所谓细胞分裂抑制素通常总是阻碍它的分裂。在皮肤受伤的情况下,抑制因子就消失了,不再会阻止细胞分裂,于是表皮细胞可以开始指数增长。当伤口愈合后,抑制因子的局部浓度重新上升,从而阻止细胞进一步分裂。